3.2. Основная закономерность периодического закона

Рассмотрим подряд по возрастающей относительной атомной массе первые 20 химических элементов, начиная с лития (пропустим водород и гелий).

Литий – активный металл, энергично разлагающий воду с образованием щёлочи.

Бериллий – тоже металл, но менее активный, медленно разлагающий воду при обычной температуре.

Бор – трёхвалентный элемент со слабо выраженными неметаллическими свойствами, проявляющий, однако, некоторые свойства металла.

Углерод – четырёхвалентный неметалл.

Азот – элемент с довольно резко выраженными свойствами неметалла.

Кислород – типичный неметалл.

Фтор – самый активный из неметаллов, принадлежащий к группе галогенов.

Таким образом, металлические свойства, ярко выраженные у лития, постепенно ослабевают при переходе от одного химического элемента к другому, уступая место неметаллическим свойствам, которые наиболее сильно проявляются у фтора. В то же время по мере увеличения относительной атомной массы степень окисления атомов элементов, начиная с лития, увеличивается на единицу для каждого следующего элемента до азота. Исключение из этой закономерности представляет атом фтора, степень окисления которого равна минус единице, а валентность – единице, и атом азота, степень окисления которого равна плюс пяти, а валентность не превышает четырёх, что связано с особенностями строения этих атомов.

Если бы изменение свойств и дальше происходило также, то после фтора следовал бы химический элемент с ещё более ярко выраженными неметаллическими свойствами. В действительности же следующий за фтором элемент неон представляет собой благородный (инертный) газ, не соединяющийся с атомами других элементов, то есть не проявляющий ни металлических, ни неметаллических свойств.

За неоном идёт натрий – металл, похожий на литий. За натрием следует магний – аналог бериллия, потом алюминий, хотя и металл, но также, как бор, обнаруживающий некоторые неметаллические свойства. После него идут кремний – четырёхвалентный неметалл, во многих отношениях сходный с углеродом; пятивалентный фосфор, по химическим свойствам похожий на азот; сера – элемент с резко выраженными неметаллическими свойствами; хлор – очень энергичный неметалл, принадлежащий к той же группе галогенов, что и фтор, и, наконец, опять благородный газ аргон.

Если проследить изменение свойств остальных химических элементов, то окажется, что оно происходит в таком же порядке, как и у первых шестнадцати (не считая водорода и гелия) элементов: за аргоном опять идёт калий, затем металл кальций, сходный с магнием, и т. д.

Таким образом, изменение свойств химических элементов по мере возрастания их относительной атомной массы не совершается непрерывно, а имеет периодический характер. Через определённое число происходит как бы возврат элементов к исходным свойствам, после чего в определённой мере вновь повторяются свойства предыдущих элементов в той же последовательности, но с некоторыми качественными и количественными отличиями.